康洪玲 張永和 汪錫慶(江漢油田清河采油廠,山東 濰坊 262714)
M138區(qū)以稠油開采為主,熱采是提高原油采收率的主要手段。由于部分井存在水泥返高不過地面,熱采注汽前需要將生產(chǎn)套管和表層套管割開來加裝熱采井口。熱采開抽后部分油井井口盤根盒密封性差,經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重跑油的情況。與熱采前油井的日常管理情況對比后得出結(jié)論:熱采時,表層套管與生產(chǎn)套管割開后采油樹偏離原來的位置,而抽油桿相對固定是盤根盒密封不嚴(yán)的主要原因[1]。這給熱采開抽后采油班的日常管理帶來很大的難度和工作量;另一方面,井口晃動對管桿造成機(jī)械疲勞和偏磨腐蝕,縮短了油井免修期,增加了作業(yè)維護(hù)費用。
我們通過觀察歷年來熱采井生產(chǎn)情況,對熱采井穩(wěn)定性進(jìn)行了深入分析:
水泥返高不到地面;熱采后生產(chǎn)套管與表層套管環(huán)空;光桿不在盤根盒中央。
2.2.1 水泥返高不到地面。
根據(jù)熱采的性質(zhì),熱采過程中注汽溫度約為374攝氏度,會造成井下熱采管柱、表層套管、生產(chǎn)套管由于熱力作用伸長,伸長長度約為5mm/根。根據(jù)新井完井?dāng)?shù)據(jù),我們可以直接得出水泥返高。調(diào)查結(jié)果顯示,因水泥返高不到地面造成井口不穩(wěn)定的井約占熱采后井口不穩(wěn)定井的百分之九十。
2.2.2 熱采后生產(chǎn)套管與表層套管環(huán)空。
由于表層套管與生產(chǎn)套管割開后,熱采注汽過程中,表層套管和生產(chǎn)套管因長時間受到熱力作用而伸長,并且不能恢復(fù)到原來的形態(tài),造成井口而高出原來的位置,使得割掉焊接部位不能與原來的位置吻合,稍有側(cè)應(yīng)力則使井口左右晃動,因此增加了井口的不穩(wěn)定性。
通過原因分析可以得出,熱采后井口晃動的主要原因是表層套管與生產(chǎn)套管環(huán)空。因此,我們設(shè)計出熱采井扶正法的方案。
2.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.1.1 防止左右晃動
我們首先想到,表層套管與生產(chǎn)套管同為空心圓柱,一般表層套管是固定的,而生產(chǎn)套管環(huán)空在表層套管中。所以,第一步考慮以表層套管為固定軸,固定生產(chǎn)套管[2],達(dá)到防止左右晃動的目的。
2.3.1.2 防止上下晃動
由于割開表層套管后生產(chǎn)套管仍與采油樹相連,表層套管與采油樹分開。所以,我們初步設(shè)想將采油樹的重量附加于表層套管上,達(dá)到防止上下晃動的目的。設(shè)計時采用硬質(zhì)楔鐵嵌入表層套管與采油樹的縫隙中。
2.3.2 材質(zhì)選擇
為了提高螺桿的耐力與抗腐蝕性我們采用了抽油機(jī)常用的壓杠螺絲,A3鋼材質(zhì)、長40CM。一方面取材方便,我隊維修班有很多這種螺絲。第二,鑒于這種螺絲的材質(zhì)和長度、硬度及實際應(yīng)用中的耐力作用,我們認(rèn)為這種螺絲能滿足固定井口的需要。
為驗證方案的可行性,我們選取了熱采后井口較晃動的一口熱采后的油井進(jìn)行了試驗,該井,熱采后出現(xiàn)井口抬高,采油樹與表層套管無法還原的情況,并且班組后期管理過程中發(fā)現(xiàn)井口晃動、跑油嚴(yán)重,我們經(jīng)過調(diào)查研究后,確認(rèn)將此井做為實驗對象。
我們首先將熱采井口挖出,露出已與采油樹分離的表層套管;其次,讓維修班焊工在表層套管上每隔90°打一個直徑約18mm的焊洞,四個焊洞呈對角對稱形狀,并將四個壓杠螺帽焊接到四個焊洞上,然后將壓杠螺絲旋入螺帽(需對稱旋入),直至頂緊生產(chǎn)套管。在正常啟抽抽油機(jī)后,觀察井口晃動與否。若有稍微左右晃動,則可進(jìn)一步調(diào)整旋入螺絲,直至井口不晃動。由于熱脹冷縮作用,采油樹無法恢復(fù)到原來的切割位置,為填補(bǔ)上下之間的縫隙,我們以楔鐵為原料,在驢頭的上死點處打入一塊楔鐵并鉚定,確保采油樹無論在任何狀態(tài)都不會上下晃動。為防止井口壓杠螺絲長期磨損會磨穿技術(shù)套管,在壓杠螺絲的頂端裝上耐磨膠棒,防止了生產(chǎn)套管的硬性磨損。
實施后,該井在后期管理過程中跑油情況已經(jīng)消失,井口已對中且不晃動,光桿未出現(xiàn)刮痕,產(chǎn)油產(chǎn)液正常。
根據(jù)我們材料消耗臺帳,平均每年有20口維護(hù)性作業(yè)井,其中有8口井由于偏磨腐蝕,其中熱采過后井口晃動的有3口井。每口井維護(hù)性作業(yè)費用8萬元,我隊平均免修期445天,按每口實施井口扶正的熱采井延長100天免修期計算,12口井總計節(jié)約成本=80000/445*100*12=21.57萬元;
根據(jù)我隊2010年《班組工作記錄》,平均每口井更換“O”型圈盤根4個/月,每個盤根單價8元/個。我隊共有12口熱采井有井口晃動并且嚴(yán)重跑油的現(xiàn)象,所以節(jié)約成本=4*8*12*12=0.46萬元。
實施一次熱采井口扶正需要四個壓杠螺絲、一塊楔鐵、四個耐磨膠棒計算,需要總成本=36*4*12+1*26*12+4*20*12=3000元。
總經(jīng)濟(jì)效益=215700+4600-3000元=21.73萬元。
通過此次活動的開展,降低了職工的勞動強(qiáng)度,提高了工作效率。大大增強(qiáng)了廣大職工的參與熱情,職工的主人翁意識有了明顯的提高。同時,在全隊范圍內(nèi)掀起了小發(fā)明、小創(chuàng)造的活動熱潮。
為確保成果得到有效的推廣,鞏固已經(jīng)取得的成果,建議制定以下措施:將此次成果——熱采井口扶正法作為今后熱采井后期管理方法,定性圖紙、工具型號存檔。編寫《熱采井口扶正法》實施步驟說明書,嚴(yán)格執(zhí)行。具體執(zhí)行過程中,積極聽取廣大職工的反饋意見和建議,對其不斷的進(jìn)行修改和完善。
[1]王乾.偏心井口的設(shè)計與改造,石油礦物機(jī)械,2001年03期.
[2]王麗軍.熱采井口裝置研制及推廣應(yīng)用,石油機(jī)械,2009年06期.